G.P.S

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Global Positioning System

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G.P.S

  1. 1. Ecologia de PopulaçõesGlobal Positioning System (GPS) Prof. Dr. Harold Gordon Fowler popecologia@hotmail.com
  2. 2. Global Positioning System (GPS) 24 satélites em órbita ao redor da Terra Cada satélite continuamente radiam um sinal a velocidade da luz, c O receptor do GPS mensura o tempo transcorrido, Dt, desde que o sinal saiu do, Dr = cDt Posicionamento obtido pela interseção das distancias radiais, Dr, de cada satélite Correição diferencial melhora a precisão
  3. 3. Posicionamento Global usando Satélites Dr3 Dr2 Número ObjectoDe Satélites Definido 1 Esfera 2 Circulo 3 Dois pontos Dr4 Dr1 4 Ponto Solitário
  4. 4. A Importância deCoordenadas Geográficas e Pesquisa de Campo Sistema de Satélites já esta funcionando Custo e facilidade de uso de GPS Requerimento das entidades financiadoras e revistas científicos
  5. 5. Carta Imagem de Satélite
  6. 6. HistoriaOs marinheiros dependiam do sul paradeterminar a latitude, e relógios paradeterminar a longitudeCom o lançamento de Sputnik em 1957, oposicionamento global a base de radiovirou uma realidade (em teoria)
  7. 7. TRANSITOFoi um forma cru de GPS usandosomente um satélite (1960s)– Submarinas usaram o sistema– Pode ser usado somente a cada 35 a 45 minutos– Submarina precisava ficar parada
  8. 8. TIMATION (1960)Outro satélite (TIMATION I) foilançado para melhorar o sistema deTRANSITA inovação principal foi a inclusão de umrelógio atômicoSubmarinas agora poderiam estar emmovimento e usar o sistema
  9. 9. NAVSTARComeçou pesquisa e desenvolvimento em 19731978 – os primeiros 4 4 satélitesem usoOperado peloDepartamento de Defesa–– Custo aproximado US$18,000,000,000 até agora…
  10. 10. Existem três componentes de um GPS1.) Espaço (satélites)2.) Controle (uma estação terrestre emuma localidade geográfica conhecida)3.) Usuário
  11. 11. How it works
  12. 12. SatélitesO receptor do GPS mensuraprecisamente o tempo necessário paraum sinal viajar de um satélite aoreceptorExistem muitossatélitesAlguém sabe quantos?
  13. 13. Detalhes6 planos orbitais,incluídos a 55graus ao equador,cada um com 4satélites– 21 satélites ativos, 3 reservasOrbitam a Terra a12,541 miles e têmum período orbitalde 11 horas e 56minutos.
  14. 14. Triangulação por Satélite
  15. 15. Quantos pontos precisa?Usando um satélite minimiza a distancia a umaesfera ao redor do satéliteUsando dois satélites, você terá sualocalização dentro de um circulo (slideanterior)Usando três satélites limita sua localização asomente 2 pontos– Usualmente, é possível determinar qual pontoUsando quatro satélites confirma sualocalização e proporciona 2 leituras de foraltitude– Usualmente você pode determinar qual é correto
  16. 16. A importância do tempoAmbos satélites e receptores geram Pseudo-Ruído Aleatório (PRN)– Um Link 1 (L1) sinal é gerado a 1575.42 MHz e Link 2 (L2) sinal é gerado a 1227.60 MHz Os sinais são modulados para produzir sinais codificados, como o código C/A (1.023 MHz) e P (10.23 MHz)– As freqüências são moduladas para produzir funções de passo– Os códigos se repetem a cada mili-segundoOs satélites tem relógios de césio ou rudibio
  17. 17. Erros de GPSSatélites ReceptoresRelógios do Satélite 1 vs. 2 Receptores de(S/A) FreqüênciaEphemeris/orbita (S/A) Seleção do DatumRetarda Atmosférica Localização do ReceptorRetarda Multi-caminhoGeometria do Satélite(DOP)
  18. 18. Certeza e Precisão PrecisãoSem Certeza, semsem Precisão Certeza Certeza Certeza e sem Precisão Precisão
  19. 19. GPS DiferencialGPS tem três componentes – controle,usuário, e espaçoPode usar o controle (uma unidade deGPS que opera continuamente de umalocalidade conhecida) para retirar partedo erro– GPS diferencial após processamento– GPS diferencial no tempo real– WAAS (Wide Area Augmentation System)
  20. 20. 2012?O sistema GPS III será lançadoDeve ter mais precisão do que o limiteatual de 8 m

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